噴霧 解析

FLOW-3Dによる 噴霧 解析

噴霧 は微細かつ高速な現象なので、実験観察が困難な場合に数値解析が役立ちます。 噴霧 の微粒化は主に表面張力と気液の相対速度のバランスにより気液界面に不安定性が生まれ微粒化に至ります。そのため、解析には表面張力と気流を正しく計算する必要があります。また、噴流は非定常な渦構造を伴うため、LES乱流モデルが有効です。FLOW-3Dにはそれらの現象を高精度でモデル化する機能があります。

• 表面張力モデル
• 2流体圧縮性考慮
• LES乱流モデル

噴射速度500m/sの噴霧(ノズル口径0.1mm、メッシュサイズ2.0μm)

噴霧 の傾向

ノズルからの噴射速度が高速になると、微粒化が促進します。

噴射速度による噴流の比較

噴霧 の形成過程～その1～

噴流端は傘状となって拡がります。噴流傘の端は次第に薄くなり、不安定化が進み、液糸となって分裂します。液糸は次第に表面張力の効果により縮み、液滴を形成します。

微粒化過程の追跡～その1～

噴霧 の形成過程～その2～

液柱の側面はガスのせん断流により次第に乱れ、側面の一部分が伸びて液糸へと分裂します。

微粒化過程の追跡～その2～

  ※参考文献：新庄淳史,梅村章「液体噴流微粒化過程の詳細数値解析」,ながれ29,p91-96,2010

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